[发明专利]一种高介孔量Y型沸石及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高介孔量Y型沸石的制备方法，其包括以下步骤：将Y型沸石在50‑120℃下进行铵离子交换处理，得到NH₄Y沸石；将NH₄Y沸石加入到浓度为0.1‑1M的缓冲溶液中打浆，得到浆液；在20‑120℃向所述浆液中缓慢滴加浓度为0.01‑1M的氟硅酸铵溶液，滴加完成后在20‑120℃下搅拌0.1‑5h，得到粗产品；对粗产品直接进行碱处理或者经过洗涤、干燥之后再进行碱处理，其中，所述碱处理是以浓度为0.01‑3.0M的碱性溶液在30‑120℃下对粗产品处理0.1‑5h，碱性溶液与粗产品的质量比为1‑50:1，优选5‑40:1；对碱处理后的粗产品在50‑120℃进行铵离子交换，再经过300‑800℃焙烧1‑8h、洗涤、干燥，得到所述高介孔量Y型沸石。

技术领域

本发明涉及一种沸石分子筛及其制备方法，特别涉及一种高介孔量的Y型沸石及其制备方法，属于沸石分子筛制备技术领域。

背景技术

Y型沸石具有规则的三维孔道排列，较高的比表面积和强的酸性，已广泛用于石油石化工业中，其中催化裂化过程中使用率达70％以上。然而，因为原油油品质量的下降，重质油占可利用原油中比重越来越高，其利用与转化越来越受到广泛关注。但微孔Y型沸石的孔口尺寸只有0.74nm，在涉及大分子的催化反应中，因反应底物很难接触到催化活性中心以及物料进出的传质受限，从而导致其催化性能不能充分地发挥。为了解决这些问题，高介孔量Y型沸石的制备受到了广泛的关注。

介孔Y型沸石可以通过直接合成和后改性的方法制备，这些方法都取得了很大的进展，但也各有利弊。直接合成介孔Y型沸石通常需要借助模板剂，得到的介孔Y型沸石介孔规则有序，分布均匀，但模板剂的引入不仅增加了合成成本，模板剂的脱除也会造成环境污染，因此多用于理论研究。通过脱铝或脱硅的后改性方法向Y型沸石的微孔结构中引入介孔是更行之有效的方法，这里所说的介孔称为二次介孔，通常是通过氮气物理吸附的手段进行表征。

脱铝主要采用水热焙烧的方法，得到的样品被命名为USY。该方法是20世纪60年代发展起来的，在水蒸气存在下高温焙烧，Y型沸石会发生严重的骨架脱铝，既提高了分子筛骨架的硅铝比，提高了样品的水热稳定性，又因严重脱铝造成骨架结构的部分崩塌，进一步产生介孔。此外，采用无机酸或有机酸酸处理同样可以脱铝产生介孔。但是Y型沸石的酸量是和骨架铝含量直接相关的，脱铝造介孔的同时势必会损失Y型沸石的酸量。

近几十年发展起来的碱处理脱硅技术也是造介孔有效的方法，但是该方法对样品的硅铝比有一定的要求，适宜的硅铝摩尔比为50-100，因此对于骨架硅铝比偏低的Y型沸石的应用不多。

综上可见，提供一种高介孔度高酸量的Y型沸石及其制备方法是本领域亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种高介孔量的Y型沸石及其制备方法，通过采用铵交换、脱铝补硅和碱处理相结合的方式制备得到的Y型沸石具有较高的介孔量。

为了实现上述目的，本发明提供了一种高介孔量Y型沸石的制备方法，其包括以下步骤：

步骤一：将Y型沸石在50-120℃下进行铵离子交换处理，得到NH₄Y沸石；

步骤二：将NH₄Y沸石加入到浓度为0.1-1M(优选地0.2-0.6M)的缓冲溶液中打浆，得到浆液；

步骤三：在20-120℃向所述浆液中缓慢滴加浓度为0.01-1M的氟硅酸铵溶液进行脱铝补硅，滴加完成后在20-120℃下搅拌0.1-5h，得到粗产品；

步骤四：对粗产品直接进行碱处理或者经过洗涤、干燥之后再进行碱处理，其中，所述碱处理是以浓度为0.01-3.0M的碱性溶液在30-120℃下对粗产品处理0.1-5h，碱性溶液与粗产品的质量比为1-50:1，优选5-40:1；